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Role of Ni(NO_3)_2 in the preparation of a magnetic coal-based activated carbon

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Mining Science and Technology 2011年第4期21卷 599-603页

作者： ZhangJun Xie Qiang Liu Juan yang mingshun Yao Xing School of Chemical and Environmental Engineering China University of Mining Technology Beijing 100083 China

The role of Nil（NO3）2 in the preparation of a magnetic activated carbon is reported in this paper. Magnetic coal-based activated carbons （MCAC） were prepared from Taixi anthracite with low ash content in the presence of Ni（NO3）2. The MCAC materials were characterized by a vibrating sample magnetometer （VSM）, X-ray diffraction （XRD）, a scanning electric microscope （SEM）, and by N2 adsorption. The cylindri- cal precursors and derived char were also subjected to thermogravimetric analysis to compare their behavior of weight losses during carbonization. The results show that MCAC has a larger surface area （1074 m21g） and a higher pore volume （0.5792 cm3/g） with enhanced mesopore ratio （by about 10~）. It also has a high saturation magnetization （1.6749 emu/g） and low coercivity （43.26 Oe）, which allows the material to be magnetically separated. The MCAC is easily magnetized because the nickel salt is con- vetted into Ni during carbonization and activation. Metallic Ni has a strong magnetism on account of electrostatic interaction. Added Ni（NO3）2 catalyzes the carbonization and activation process by accelerat- ing burn off of the carbon, which contributes to the development of mesopores and macropores in the activated carbon.

关键词： Magnetic coal-based activated carbon Ni(NO3)2 Magnetic properties Pore structure

Effects of coal rank, Fe_3O_4 amounts and activation temperature on the preparation and characteristics of magnetic activated carbon

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Mining Science and Technology 2010年第6期20卷 872-876页

作者： yang mingshun XIE Qiang ZHANG Jun LIU Juan WANG Yan ZHANG Xianglan ZHANG Qingwu School of Chemical and Environmental Engineering China University of Mining ＆ Technology Beijing 100083 China

Coal-based Magnetic Activated Carbons （CMAC＇s） were prepared from three representative coal samples of various ranks： Baorigele lignite from Inner Mongolia; Datong bitumite from Shanxi province; and Taixi anthracite from Ningxia Hui Auto- nomous Region. Fe3O4 was used as a magnetic additive. A nitrogen-adsorption analyzer was used to determine the specific surface area and pore structure of the resulting activated carbons. The adsorption capacity was assessed by the adsorption of iodine and methylene blue. X-ray diffraction was used to measure the evolution behavior of Fe304 during the preparation process. Magnetic properties were characterized with a vibrating-sample magnetometer. The effect of the activation temperature on the performance of CMAC＇s was also studied. The results show that, compared to Baorigele lignite and Taixi anthracite, the Datong bitumite is more appropriate for the preparation of CMAC＇s with a high specific surface area, an advanced pore structure and suitable magnetic properties. Fe304 can effectively enhance the magnetic properties and control the pore structure by increasing the ratio of meso- pores. An addition of 6.0% Fe304 and an activation temperature of 880 ℃ produced a CMAC having a specific surface area, an iodine adsorption, a methylene blue adsorption and a specific saturation magnetization of 1152.0 m2/g, 1216.7 mg/g, 229.5 mg/g and 4.623 emu/g, respectively. The coal used to prepare this specimen was Datong bitumite.

关键词： magnetic activated carbon coal rank Fe304 activation temperature

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考虑装配及运输环节的工艺计划与调度问题

计算机集成制造系统 2015年第9期21卷 2332-2342页

作者：巴黎李言杨明顺刘永西安理工大学机械与精密仪器工程学院陕西西安710048

针对工艺规划与调度集成问题在制造环节方面考虑的不足,将制造环节从仅考虑工件制造扩展到由工件制造、组件装配及完成件装配组成的完整制造过程。考虑到加工设备可能属于不同的车间,将运输环节考虑到制造过程中。提出一种考虑装配及运... 详细信息

针对工艺规划与调度集成问题在制造环节方面考虑的不足,将制造环节从仅考虑工件制造扩展到由工件制造、组件装配及完成件装配组成的完整制造过程。考虑到加工设备可能属于不同的车间,将运输环节考虑到制造过程中。提出一种考虑装配及运输环节的工艺规划与调度集成问题,以完工时间为优化目标对该问题进行数学建模。为有效压缩搜索域,设计了一种带优选策略的粒子群算法对该问题进行求解。通过实例验证了该数学模型的正确性及算法的有效性。

关键词：工艺规划与调度集成装配运输粒子群算法优选策略

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冷滚打成形力及金属变形的有限元数值模拟

中国机械工程 2017年第16期28卷 1951-1959页

作者：李龙李言崔莅沐黄赓杨明顺西安理工大学机械与精密仪器工程学院西安710048

为了得到能够准确高效计算冷滚打成形实体零件外齿形的成形力和整体金属塑性变形情况的数值模拟方法,根据冷滚打成形的基本原理,建立了能够表征冷滚打成形实体零件外齿形特点的典型有限元模型,并参照实验条件进行了实例计算。所得计算... 详细信息

为了得到能够准确高效计算冷滚打成形实体零件外齿形的成形力和整体金属塑性变形情况的数值模拟方法,根据冷滚打成形的基本原理,建立了能够表征冷滚打成形实体零件外齿形特点的典型有限元模型,并参照实验条件进行了实例计算。所得计算结果与实验相比较,证明了该计算模型和方法能够有效反映出稳定成形时主成形力的平均峰值。同时金属塑性变形的计算结果能有效反映冷滚打成形齿形时的金属变形情况,能够预测和解释外沿飞边和纵向的弓形缺陷的发生。在此基础上研究了提高数值计算效率的方法,得出质量缩放因子取60 000、最小单元格长度0.25mm时可获得较高的计算效率。

关键词：冷滚打成形力数值模拟冷成形

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考虑准时化调度的IPPS问题研究

计算机集成制造系统 2016年第10期22卷 2323-2332页

作者：巴黎李言杨明顺刘永魏凡智西安理工大学机械与精密仪器工程学院陕西西安710048

为了获得尽量满足交货期的调度方案,针对工艺规划与调度集成问题在交货期方面考虑的不足,将准时化调度集成到工艺规划与调度集成问题中。以总成本为优化目标,将总成本划分为加工成本、提前/拖期成本及机器闲置成本,对该问题进行建模。... 详细信息

为了获得尽量满足交货期的调度方案,针对工艺规划与调度集成问题在交货期方面考虑的不足,将准时化调度集成到工艺规划与调度集成问题中。以总成本为优化目标,将总成本划分为加工成本、提前/拖期成本及机器闲置成本,对该问题进行建模。针对这种带有非正规性能指标的集成问题,提出一种三阶段式解码的遗传算法对该问题进行求解。通过一个实例验证了所建模型的正确性和算法的有效性。

关键词：工艺规划与调度集成问题准时化三阶段式解码遗传算法

考虑不同类型可靠性-成本函数下的可靠性优化设计

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中国机械工程 2006年第22期17卷 2342-2345页

作者：杨明顺李鹏阳李言袁启龙西安理工大学西安710048

在可靠性冗余优化设计时,完成某个子系统功能的元件可能不止一个种类。不同种类的元件有不同的可靠性、成本及重量等参数指标,且可靠性-成本函数也可能为非连续函数。考虑子系统中冗余组件的多样性以及可靠性-成本之间可能的三种函数关... 详细信息

在可靠性冗余优化设计时,完成某个子系统功能的元件可能不止一个种类。不同种类的元件有不同的可靠性、成本及重量等参数指标,且可靠性-成本函数也可能为非连续函数。考虑子系统中冗余组件的多样性以及可靠性-成本之间可能的三种函数关系,即简单的阶跃函数、连续函数以及分段连续而在分段点不连续的非连续函数,建立了可靠性冗余优化的混合整数非线性规划数学模型,并以实例进行了说明。

关键词：可靠性优化可靠性-成本函数连续非连续

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超疏水微纳多级表面的可控制造及其俘能应用

中国表面工程 2023年第4期36卷 140-149页

作者：郭美玲许振涛王成杨振朝杨明顺李言西安理工大学机械与精密仪器工程学院西安710048

超疏水表面在防污减阻、油水分离、生物医用等领域应用广泛,在摩擦发电蓝色能源收集领域展现出新的应用前景,但其大面积制造及结构形貌的精确调控仍充满挑战。提出光刻和模塑成形相结合的微纳多级表面的可控制造工艺,分别以光刻工艺制... 详细信息

超疏水表面在防污减阻、油水分离、生物医用等领域应用广泛,在摩擦发电蓝色能源收集领域展现出新的应用前景,但其大面积制造及结构形貌的精确调控仍充满挑战。提出光刻和模塑成形相结合的微纳多级表面的可控制造工艺,分别以光刻工艺制造的微米孔和V形孔阳极氧化铝纳米孔为微米尺度和纳米尺度模板,采用一步模塑成形工艺实现微纳多级表面的构建,并通过改变模板尺寸简易并精确调控微纳多级表面的形貌和结构尺寸。通过接触角测量仪分析发现,相比单级纳米表面和单级微米表面,构建的微纳多级表面疏水性能显著提升,并实现超疏水,静态接触角最高达158°,滚动角仅为2°。最后开展超疏水微纳多级表面在水能收集方面的应用研究,采用搭建的固-液摩擦纳米发电测试装置分析表面结构对摩擦电输出性能的影响。结果表明:相比平膜和单级微米表面,微纳多级表面由于摩擦面面积增加和疏水性能增强产生更加优异的电输出信号。当水流速度为8 mL/s时,微纳多级表面的输出电压峰值最高为46 V,短路电流峰值最高为6.3μA。提出了一步模塑成形工艺,实现了超疏水微纳多级表面的大面积、可调控制造,基于微纳多级表面构建的固-液摩擦纳米发电机有望应用于水能收集、自驱动传感等领域。

关键词：超疏水微纳多级表面摩擦纳米发电机水能收集

金刚石线锯横向超声振动切割SiC单晶表面粗糙度预测

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机械工程学报 2016年第19期52卷 204-212页

作者：李伦李淑娟汤奥斐李言杨明顺西安理工大学机械与精密仪器工程学院西安710048 河南科技大学河南省机械设计及传动系统重点实验室洛阳471023

把横向超声振动应用到金刚石线锯切割硬脆材料加工中,基于冲量原理分析了线锯横截面上不同位置处金刚石磨粒对工件的法向锯切力。应用压痕断裂力学理论,定量分析了在法向和切向载荷共同作用下磨粒下方中位/横向裂纹扩展的长度和深度。... 详细信息

把横向超声振动应用到金刚石线锯切割硬脆材料加工中,基于冲量原理分析了线锯横截面上不同位置处金刚石磨粒对工件的法向锯切力。应用压痕断裂力学理论,定量分析了在法向和切向载荷共同作用下磨粒下方中位/横向裂纹扩展的长度和深度。研究了振动磨粒在工件上间歇加载和卸载使横向裂纹优先扩展并抑制中位裂纹扩展的屏蔽效应。建立了横向振动线锯切割硬脆材料时线锯横截面不同位置处磨粒的材料去除模式模型,得到了横向振动线锯切割硬脆材料晶片表面粗糙度的预测公式。以Si C单晶为切割对象,进行普通线锯和横向超声振动线锯切割对比试验,测定线锯的锯切力和晶片表面粗糙度,并对表面形貌进行观察。结果表明,横向超声振动线锯切割Si C是以脆性去除为主塑性去除为辅的混合材料去除模式;同等试验条件下,超声振动线锯切割能使晶片表面粗糙度降低25.7%。表面粗糙度测试结果与理论预测具有较好的一致性。

关键词：金刚石线锯超声横向激振振动切割 Si C单晶中位/横向裂纹表面粗糙度预测

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不同煤阶煤中温热解半焦微观结构及形貌研究

中国矿业大学学报 2016年第4期45卷 799-806页

作者：梁鼎成解强党钾涛杨明顺何璐东赫中国矿业大学(北京)化学与环境工程学院北京100083 大唐国际化工技术研究院有限公司北京100070

采制胜利褐煤、神木烟煤及太西无烟煤煤样进行终温为750℃的慢速升温（3~15℃/min）及中快速升温（50~750℃/min）热解;借助X射线衍射仪（XRD）和场发射扫描电镜（FESEM）对3种煤样及其热解半焦的微晶结构及微观形貌进行表征,基于XRD谱... 详细信息

采制胜利褐煤、神木烟煤及太西无烟煤煤样进行终温为750℃的慢速升温（3~15℃/min）及中快速升温（50~750℃/min）热解;借助X射线衍射仪（XRD）和场发射扫描电镜（FESEM）对3种煤样及其热解半焦的微晶结构及微观形貌进行表征,基于XRD谱图解析获得煤样及半焦样的微晶尺寸L_c和L_a并计算石墨化度g.结果表明：随着煤化程度的增加,煤的石墨化度g,微晶堆积高度Lc和径向尺寸L_a增加,层间距d002降低;随着热解升温速度的提高,褐煤热解半焦石墨化度g增加,烟煤则先增加后降低,而无烟煤表现出先大幅度增加后下降、但下降趋势逐渐变缓;煤焦微晶结构参数受升温速率影响的敏感程度不同,3种煤样煤焦微晶层片大小L_a受到中快速升温的影响较大,在慢速升温过程中变化较小.而层片高度L_c受到升温速率影响程度较小,煤焦微晶单元的内部生长受升温速率尤其是快速升温的影响更大;褐煤慢速中温热解有利于获得反应活性高的产物,无烟煤热解有利于制备高石墨化度的炭素材料,而烟煤的可塑性较高,可通过改变升温速率来获得反应性较好或类石墨化等性质不同的产物.

关键词：热解升温速率变质程度微晶结构微观形貌